DE2123214C3 - Rubber chemical granules - Google Patents
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Description
In der Kautschukindustrie werden Chemikalien verschiedenster Art benötigt. Diese Chemikalien werden häufig pulverförmig verwendet. Dies hat verschiedene Nachteile. So bringen die Pulver Schwierigkeiten beim Einmischen, sie verteilen sich nicht sehr gut und erfordern relativ lange Mischzeiten. Darüber hinaus führen sie zu Belästigungen durch Staub und Geruch: dies ist besonders bei gesundheitsschädlichen Chemikalien sehr nachteilig.The rubber industry requires a wide variety of chemicals. These chemicals will often used in powder form. This has several disadvantages. So the powders bring trouble Mix in, they don't spread out very well and require relatively long mixing times. Furthermore do they lead to nuisance from dust and odor: this is particularly the case with chemicals that are harmful to health very disadvantageous.
Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man unter Verwendung von etwa 2 bis 5 Gewichtsprozent ölen oder Latex Pulverpreßlinge hergestellt. Diese Preßlinge sind jedoch bei Lagerung im allgemeinen nicht stabil; entweder sie zerfallen wieder zu Pulver, was die vorerwähnten Nachteile mit sich bringt, oder sie verhärten und sind dann Anlaß für verstärkte Einmisch- und Verteilungsschwierigkeiten.In order to avoid these disadvantages, one has to use about 2 to 5 percent by weight of oils or latex powder compacts. However, these compacts are generally not stable on storage; either they disintegrate into powder again, which has the aforementioned disadvantages, or they harden and then give rise to increased problems of interference and distribution.
Es ist auch schon versucht worden, aus den Chemikalien unter Verwendung von ölen Pasten herzustellen. Diese Pasten vermeiden zwar die Belästigung durch Staub, doch sind sie relativ schwer dosierbar und benötigen gegenüber den Pulvern längere Einmischzeiten. Attempts have also been made to produce pastes from the chemicals using oils. Although these pastes avoid the nuisance caused by dust, they are relatively difficult to dose and require longer mixing times compared to powders.
Es sind in der Gummiindustrie auch Vorbatche aus Kautschuk, Chemikalien und gegebenenfalls Dispergatoren oder Weichmachern bekannt, die in Fellform verwendet werden. Solche Felle sind nicht silierfähig und damit auch nicht automatisch dosierbar. Darüber hinaus erfordern diese fellartigen Vorbatche Einmischzeiten, die wünschenswerterweise verkürzt werden sollten.In the rubber industry, pre-batches made of rubber, chemicals and, if necessary, dispersants are also used or plasticizers known to be used in the form of fur. Such skins cannot be ensiled and therefore cannot be dosed automatically. In addition, these fur-like pre-batches require mixing-in times, which should desirably be shortened.
Es besteht also nach wie vor das Problem, Kautschukchemikaliengranulate zu schaffen, die weder die Nachteile der pulverförmigen Chemikalien, noch die Nachteile der bekannten Pasten oder Vorbatche aufweisen. So there is still the problem of rubber chemical granules to create that have neither the disadvantages of the powdered chemicals, nor the disadvantages of the known pastes or pre-batches.
Die DT-OS 18 02159 beschreibt Formaggregate, die im wesentlichen aus einem organischen Mischungsbestandteil für Gummi und einem ataktischen Polypropylen bestehen. Gemäß der US-PS 31 79 637 wird Polyäthylen, gemäß der GB-PS 8 56 312 werden Polyvinylalkohol, Polyvinylmethyläther oder Polyvinylacetat, gemäß der DL-PS 61 864 wird Polyvinyläther und gemäß der FR-PS 11 36 571 wird Polyisobutylen als Bindemittel zur Herstellung von Kautschukchemikaliengranulaten eingesetzt. Die Bindemittel der zitierten Literatarstellen sind thermoplastische Kunststoffe, die nicht in allen Fällen mit Kautschuken, die den Kautschukchemikalien eingemischt werden, verträglich sind.The DT-OS 18 02159 describes molding units, which consists essentially of an organic compound component for rubber and an atactic polypropylene exist. According to US-PS 31 79 637 polyethylene, according to GB-PS 8 56 312 are polyvinyl alcohol, Polyvinyl methyl ether or polyvinyl acetate, according to DL-PS 61 864, is polyvinyl ether and according to FR-PS 11 36 571 polyisobutylene is used as a binder for the production of rubber chemical granules used. The binding agents of the cited literary passages are thermoplastic plastics, which are not always compatible with rubbers mixed with rubber chemicals are.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine allgemein benutzbare Möglichkeit aufzuzeigen, nach der Kautschukchemikalien in ein Bindemittel eingebettet werden, welches mit allen in Frage kommenden Kautschuken verträglich ist.The object of the invention is to show a generally useful possibility according to the rubber chemicals be embedded in a binder, which is compatible with all rubbers in question is tolerable.
Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß man bestimmte Elastomere mit thermoplastischen Eigenschaften als Bindemittel einsetzt. Das Bindemittel hat somit die Eigenschaft, nach Verformung spontan die ursprüngliche Form wieder anzunehmen, um bei Temperaturerhöhung aufzuschmelzen.The object was achieved by using certain elastomers with thermoplastic properties used as a binder. The binder thus has the property of spontaneously after deformation to take on its original shape again to melt when the temperature rises.
Gegenstand der Erfindung sind somit Kautschukchemikalien sowie gegebenenfalls anderen üblichen Zusatzstoffen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß so die MischungenThe invention thus relates to rubber chemicals and, if appropriate, other customary ones Additives, which are characterized in that so the mixtures
a) etwa 5 bis 60 Gewichtsprozent eines elastomeren Äthylen-Vinylacetats und/oder Äthylen-Propylen-Copolymerisats, a) about 5 to 60 percent by weight of an elastomer Ethylene vinyl acetate and / or ethylene propylene copolymer,
b) etwa 90 bis 40 Gewichtsprozent üblicher Kaua5 tschukchemikalien undb) tschukchemikalien about 90 to 40 weight percent of conventional chewing and a5
c) etwa 5 bis 0 Gewichtsprozent üblicher Dispergatoren c) about 5 to 0 percent by weight of conventional dispersants
enthalten.contain.
Dieses Granulat kann aus verschieden geformten Teilchen bestehen, z. B. aus zylinderförmigen Teilchen, aus kubischen Teilchen, insbesondere würfelförmigen Teilchen. Es können grundsätzlich alle in der Kautschukindustrie verwendeten Chemikalien in dieser Granulatform vorteilhaft Anwendung finden. Insbesondere jedoch solche, bei denen die genannten Einmisch- und/oder Verteilungsschwierigkeiten oder Belästigungen durch Staub und/oder Geruch vorliegen. Beispiele für solche in Granulatform verwendbarenThese granules can consist of differently shaped particles, e.g. B. from cylindrical particles, of cubic particles, especially cubic particles. Basically everyone in the rubber industry can do it Chemicals used in this granular form are advantageously used. In particular however, those in which the mentioned interference and / or distribution difficulties or nuisances due to dust and / or odor. Examples of those which can be used in granular form
Chemikalien sind Treibmittel, wie Natriumbicarbonat,
Vulkanisationsbeschleuniger, wie Hexamethylentetramin, Tetramethylthiuramdisulfid, Diäthylthioharnstoff,
Vernetzungsmittel, wie Schwefel, Alterungsschutzmittel, wie N-isopropyl-N-phenyl-p-phenyldiamin
und Aktivatoren der verschiedensten Art, wie Bleioxid, Bleidioxid, Mennige und Zinkoxid. Es ist
möglich, solche Granulate sowohl mit nur einer als auch mehreren Chemikalien in einem Granulat herzustellen
und zu verwenden. Beispiele für elastomere Polymerisate zur Herstellung der granulierten Mischungen
sind Äthylenvinylacetatcopolymerisate, Äthylenpropylencopolymerisat und Mischungen davon.
Die Mischungen können auch Dispergatoren enthalten. Diese Dispergatoren haben nicht nur den
Vorteil, daß sie für eine bessere Verteilung der Chemikalien sorgen, sondern sind auch geeignet, eine gewünschte
Konsistenz der erfindungsgemäß verwendeten granulierten Mischungen einzustellen. So werden
zu Mischungen, die auf Grund der Art und Menge der in ihr enthaltenen Chemikalien fest und hart sind,
flüssige Dispergatoren, wie Ester oder Fettalkohole hinzugegeben, während bei weicheren Mischungen
feste Dispergatoren verwendet werden können, wieChemicals are blowing agents such as sodium bicarbonate, vulcanization accelerators such as hexamethylene tetramine, tetramethylthiuram disulfide, diethylthiourea, crosslinking agents such as sulfur, anti-aging agents such as N-isopropyl-N-phenyl-p-phenylenediamine and activators of the most varied of types, such as lead oxide, lead dioxide, and minerals. It is possible to produce and use such granules with just one or several chemicals in one granule. Examples of elastomeric polymers for producing the granulated mixtures are ethylene vinyl acetate copolymers, ethylene propylene copolymers and mixtures thereof.
The mixtures can also contain dispersants. These dispersants not only have the advantage that they ensure better distribution of the chemicals, but are also suitable for establishing a desired consistency in the granulated mixtures used according to the invention. For example, liquid dispersants such as esters or fatty alcohols are added to mixtures that are solid and hard due to the type and amount of chemicals they contain, while solid dispersants can be used with softer mixtures, such as
z. B. Zinkoleat. Dies gestattet es, Mischungen mit den verschiedensten Kautschukchemikalien mit gleichem Chemikaliengehalt herzustellen und so dem Verbraucher die Dosierung zu erleichtern.z. B. zinc oleate. This allows mixtures with the most varied of rubber chemicals with the same Chemical content and thus make it easier for the consumer to dose.
Die erfindungsgemäß verwendeten Mischungen in Granulatform sind nicht klebrig., sondern gut rieselfähig, daher können sie siliert und automatisch dosiert werden. Darüber hinaus zeigen sie eine gute Einmischend Verteilbarkeit; es wird im allgemeinen zum Einmischen weniger Zeit benötigt als für die bekannten, pulverförmigen Chemikalien, die Pasten und die Vorbatche. The mixtures in granulate form used according to the invention are not sticky, but rather free-flowing, therefore they can be ensiled and automatically dosed. In addition, they show good meddling Distributability; it generally takes less time to mix in than the known, powdered chemicals, the pastes and the pre-batches.
Es war überraschend, festzustellen, daß nach dem erfindungsgemäßen Mischverfahren die Einmischzeit Und die Verteilbarkeit der Kautschukchemikalien in der oben beschriebenen Granulatform erheblich günstiger lag als bei Verwendung der bisherigen Mischverfahren, bei denen pulverförmige oder mit öl und pispergatoren angepastete Chemikalien sowie Vorbatche verwendet werden.It was surprising to find that after the mixing process according to the invention, the mixing time And the distributability of the rubber chemicals in the granulate form described above is considerably more favorable than when using the previous mixing process, where powder or with oil and Chemicals pasted with pispergators as well as pre-batches can be used.
Die Granulate können mit in der Kautschukindu-Strie üblichen Granulatoren hergestellt werden. Die trfindungsgemäß verwendeten Granulate haben als Würfelform vorteilhaft eine Kantenlänge von etwa 2 bis etwa 10 mm und als Zylinder einen Durchmesser von etwa 2 bis etwa 10 mm und eine Länge von etwa J bis etwa 10 mm. Die Mischungen aus dem Elastomer, der Kautschukchemikalie und gegebenenfalls Dispergator können mit Hilfe in der Kautschukindustrie üblicher Mischer hergestellt werden, z. B. mit Hilfe »ines Stempelkneters oder eines Mischwalzwerkes.The granules can be used in the rubber industry conventional granulators are produced. The granules used according to the invention have as Cube shape advantageously has an edge length of about 2 to about 10 mm and a diameter as a cylinder from about 2 to about 10 mm and a length from about J to about 10 mm. The mixtures from the elastomer, the rubber chemical and optionally dispersant can be prepared with the help of mixers customary in the rubber industry, e.g. B. with help »In a stamp kneader or a rolling mill.
In den nachfolgenden Beispielen wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.The process according to the invention is explained in more detail in the following examples.
In eine helle, unter Verwendung hochaktiver Kieselsäure hergestellte Styrolbutadienkautschuk-Formsohlenmischung wird aus Gründen der Verarbeitungslicherheit nach Fertigstellung der Mischung auf der Walze Tetramethylthiuramdisulfid als Vulkanisationsteschleuniger eingemischt. Als Pulver und als Preß- »ulver hat sich selbst nach 5minüüger Mischzeit eine Brauchbare Verteilbarkeit des Thiurams nicht erteichen lassen. Mit einer Paste, die 70 Gewichtsprozent lies Thiurams und 30 Gewichtsprozent öle und Dispergatoren enthielt, waren für eine gute Verteilung lies Thiurams 3 Minuten Mischzeit erforderlich. Dabei fiel jedoch das Fell von der Walze ab, so daß das Bedienungspersonal während des ganzen Mischvorganges anwesend sein mußte, um das Fell wieder auf die Walze zu legen. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem im vorliegenden Falle ein würfelförmiges Granulat verwendet wurde, das 80 Gewichtsprozent Tetramethylthiuramdisulfid, 16 Gewichtsprozent Äthylvinylacetatcopolymerisat (»EVA«) sowie 4 Gewichtsprozent Zinkoleat enthielt, ivurde eine sofortige Aufnahme des Granulats erzielt lind nach 50 Sekunden eine homogene Verteilung. Im Gegensatz zu der Pasteneinmischung fiel das Fell bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht von der Walze ab.In a light-colored styrene-butadiene rubber molded sole mixture made using highly active silica For reasons of processing convenience, after the mixture has been completed, it will be applied to the Roller mixed in with tetramethylthiuram disulfide as a vulcanization accelerator. As a powder and as a press »Ulver has one even after 5 minutes of mixing time Do not allow usable distributability of the thiuram to be achieved. With a paste that is 70 percent by weight reads thiurams and contained 30 weight percent oils and dispersants were for good distribution read thiurams 3 minutes mixing time required. However, the skin fell off the roller, so that the operating personnel had to be present during the entire mixing process in order to put the fur back on the Lay roller. Using the method according to the invention, in which in the present Trap a cube-shaped granulate was used, the 80 weight percent tetramethylthiuram disulfide, Contained 16 percent by weight ethyl vinyl acetate copolymer ("EVA") and 4 percent by weight zinc oleate, If the granulate was taken up immediately, homogeneous distribution was achieved after 50 seconds. in the In contrast to the paste mixed in, the fur did not fall off in the method according to the invention Roll off.
Für die Herstellung von Moosgummi wurden Kautschukmischungen der nachfolgenden Zusammensetzung einmal mit feinstgemahlenem Bicarbonatpulver und einmal nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung von Granulat hergestellt.Rubber compounds were used for the production of foam rubber the following composition once with finely ground bicarbonate powder and produced once by the method according to the invention using granules.
Die vorliegenden Angaben zeigen, daß das Bicarbonat in Granulatform besser dispergiert ist, zu einer gleichmäßigeren Porenstruktur führt und darüber hinaus einen Moosgummi geringeren spezifischenThe information available shows that the bicarbonate is better dispersed in granular form, too leads to a more uniform pore structure and, moreover, a lower specific foam rubber
;}o Gewichtes ergibt, obwohl insgesamt im Granulat lediglich 80 Gewichtsprozent an Bicarbonat vorhanden sind. Darüber hinaus hat sich das Granulat schneller einmischen lassen als das pulverförmige Bicarbonat. Für ersteres wurde 1 Minute Mischzeit benötigt, für;} o weight results, although there is only 80 percent by weight of bicarbonate in the granulate are. In addition, the granulate blended in faster than the powdered bicarbonate. The former required 1 minute of mixing time
;j5 das pulverförmige Bicarbonat dagegen 3 Minuten.; j5 the powdered bicarbonate on the other hand 3 minutes.
Eine Kautschukmischung der nachfolgenden Zusammensetzung wurde sowohl unter Verwendung von Schwefelpulver, Schwefelpaste als auch granulatförmigetn Schwefel hergestellt.A rubber compound of the following composition was prepared using both Sulfur powder, sulfur paste and granular sulfur are produced.
Die Härte ist bei allen drei Proben gleich, während die hohe Zugfestigkeit der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Probe zeigt, daß die Verteilung des Schwefels bei Verwendung des Granulats besser ist als bei Verwendung von Schwefelpulver oder Schwefelpaste. Es ist zu beachten, daß das Schwefelgranulat lediglich 80 %Schwefel enthielt und somit zu einer besseren Ausnutzung des Schwefels führte.The hardness is the same for all three samples, while the high tensile strength of the one according to the invention The sample produced by the method shows that the distribution of the sulfur is better when using the granules is than when using sulfur powder or sulfur paste. It should be noted that the sulfur granules contained only 80% sulfur and thus led to better utilization of the sulfur.
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